马铃薯栽培种E12制造技术

本发明专利技术公开了定名为E12的马铃薯栽培种。本发明专利技术涉及马铃薯栽培种E12的块茎、涉及马铃薯栽培种E12的种子、涉及马铃薯栽培种E12的植物或植物部分、涉及从马铃薯栽培种E12制备的食品以及涉及通过使马铃薯栽培种E12与其自身或与另一马铃薯品种杂交来产生马铃薯植物的方法。本发明专利技术还涉及产生转基因马铃薯植物的方法以及涉及通过那些方法产生的转基因马铃薯植物或部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关专利申请的交叉引用本申请要求于2013年5月2日提交的系列号为61/818,752的美国临时专利申请的优先权权益，将该专利申请以引用的方式全文并入本文。
技术介绍
本专利技术涉及定名为E12的新马铃薯栽培种以及涉及由该马铃薯品种产生的块茎、植株、植株部分、组织培养物和种子。本专利技术还涉及由马铃薯栽培种E12制备的食品，如炸薯条、薯片、脱水马铃薯材料、马铃薯雪花片和马铃薯颗粒。本申请中引用的所有出版物均以引用的方式并入本文。马铃薯为世界上第四大最重要的粮食作物以及目前为止最重要的蔬菜。当前美国几乎每个州均商业种植马铃薯。在美国每年的马铃薯产量超过一千八百万吨，整个世界有3亿吨。马铃薯的普及主要源自其多功能性以及营养价值。马铃薯可新鲜、冷冻或干燥使用，或者可加工成面粉、淀粉或酒精。它们含有复杂的碳水化合物并且富含钙、烟酸和维生素C。在食品产业中马铃薯的品质受两个关键因素的不利影响：(1)马铃薯含有大量的天冬酰胺，其在煎炸或烘培时会快速氧化而形成丙烯酰胺(一种致癌物)的非必需游离氨基酸；以及(2)马铃薯十分易受酶促褐变和变色的影响，受酶促褐变和变色是在多酚氧化酶从擦伤的马铃薯的受损质体泄露出来时发生的不期望事件。在细胞质中，该酶使酚氧化，后者然后快速聚合而产生暗色素。块茎含有大量的磷酸化淀粉，在存储期间一些磷酸化淀粉降解而产生葡萄糖和果糖。但在高于120℃的温度下加热时这些还原糖与氨基酸反应而形成美拉德产物，包括丙烯酰胺。涉及淀粉磷酸化的两种酶为水二激酶R1和磷酸化酶-L(R1和PhL)褐变也因为淀粉部分降解成葡萄糖和果糖而以非酶促的方式触发。迄今为止，尚没有可产生具有低的丙烯酰胺含量、增加的黑斑擦伤耐受性以及降低的衰老甜化的块茎的马铃薯植物品种。因而，需要开发具有降低水平的毒性化合物的马铃薯品种，但不使用未知或外来的核酸。本专利技术满足这种需求。上述的相关领域实例以及与其相关的局限性旨在是示例性的以及非排他性的。在阅读本说明书后相关领域的其他局限性对本领域技术人员将变得显而易见。
技术实现思路
下面的实施例及其各方面与系统、工具以及方法结合描述的，所述系统、工具和方法意在是示例性的，不限制范围。在多个实施例中，已减少或消除了上述问题中的一者或多者，而其他实施例则针对其他改善。为此，本专利技术提供了转化有核酸序列的新马铃薯品种E12，该核酸序列对马铃薯植物基因组而言是天然的并且不含有外来DNA、农杆菌(Agrobacterium)DNA、病毒标记或载体骨架序列。相反，插入进马铃薯品种E12的基因组中的DNA为马铃薯天然的或野生马铃薯(马铃薯性亲和植株)天然的非编码多核苷酸，其使涉及黑斑擦伤、天冬酰胺积聚和衰老甜化的表达的基因沉默。因而，在一个实施例中，本专利技术提供一种植物载体，称为pSIM278，其包含：第一沉默盒，第一沉默盒含有两个拷贝的DNA片段，所述两个拷贝的DNA片段以反义取向包含天冬酰胺合成酶-1基因(fAsn1)片段和多酚氧化酶-5基因的3'-非翻译序列；和第二沉默盒，第二沉默盒含有两个拷贝的DNA片段，所述两个拷贝的DNA片段以反义取向包含马铃薯磷酸化酶-L(pPhL)基因片段和马铃薯R1基因片段。该pSIM1278载体包含：一9,511bp骨架区，其在植物转化之前支持植物DNA的维持并且在植物细胞转化后不转移进植物细胞中；和一10,147bpDNA插入区，其包含天然的DNA，在转化后该天然的DNA稳定整合进植物细胞的基因组中。在一不同的实施例中，本专利技术提供转化有本专利技术的植物载体的植物细胞。在一另外的实施例中，本专利技术提供一种马铃薯植物品种，其包含一个或多个转化有本专利技术的载体的细胞。在本专利技术的一个方面，该马铃薯植物品种表达所述载体的两个沉默盒中的至少一者，并且所述沉默盒的表达导致天冬酰胺合成酶-1基因和多酚氧化酶-5基因在该转入杂交亲和物种基因的(intragenic)植物的块茎中下调。在本专利技术的一个优选的方面，表达至少一个沉默盒的所述马铃薯植物品种的块茎展现出两种或更多种期望的性状，所述性状不存在于相同品种的未转化植株的块茎中。在本专利技术的最优选的方面中，所述两种或更多种期望的性状选自低的天冬酰胺积聚、降低的黑斑擦伤以及降低的热诱导的丙烯酰胺形成。在本专利技术的一个不同方面，该马铃薯植物品种表达所述植物DNA载体的两个沉默盒，并且所述沉默盒的表达导致天冬酰胺合成酶-1基因、多酚氧化酶-5基因、磷酸化酶-L基因和二激酶R1基因在该马铃薯植物品种的块茎中下调。在本专利技术的一个优选的方面，表达所述植物DNA载体的两个沉默盒的所述马铃薯植物品种的块茎展现出两种或更多种期望的性状，所述性状不存在于相同品种的未转化植株的块茎中。在本专利技术的一个优选的实施例中，所述两种或更多种期望的性状选自低的天冬酰胺积聚、降低的黑斑擦伤、储存期间降低的还原糖积聚以及降低的热诱导的丙烯酰胺形成。在本专利技术的一个方面，表达所述植物DNA载体的两个沉默盒的马铃薯植物品种为RussetBurbankE12品种。因而，根据本专利技术，提供了属种马铃薯(SolanumtuberosumL.)的一种新马铃薯栽培种，定名为E12。本专利技术因而涉及马铃薯栽培种E12、涉及马铃薯栽培种E12的块茎、涉及马铃薯栽培种E12的植株、涉及马铃薯栽培种E12的种子、涉及由马铃薯栽培种E12制备的食品以及涉及用于产生通过使马铃薯栽培种E12自交或通过使马铃薯栽培种E12与另一马铃薯栽培种杂交而产生的马铃薯植物的方法，以及通过马铃薯栽培种E12的诱变或转化产生变体的方法。因而，使用栽培种E12的任何这类方法是本专利技术的实施例：自交、回交、杂种产生、与种群杂交等等。使用马铃薯栽培种E12作为至少一个亲本而产生的所有植株均在本专利技术的范围内。有利的是，可将该马铃薯栽培种用于与其他的、不同的马铃薯植株杂交以产生具有优异特性的第一代(F1)马铃薯杂种块茎、种子和植株。在另一个实施例中，本专利技术提供了马铃薯栽培种E12的单种或多种基因转化植株。在一个实施例中，该转移基因可以是显性的或隐性的等位基因。在一些实施例中，该转移基因将赋予诸如除草剂抗性、昆虫抗性、对细菌性、真菌性或病毒性病害的抗性、雄性能育性、雌性能育性、增强的营养品质、均一性以及淀粉及其他碳水化合物的浓度增加、擦伤趋势降低以及淀粉转化为糖的速率降低之类的性状。该基因可以是自然存在的马铃薯基因或通过遗传工程技术、回交或突变而引入的转基因。在另一个实施例中，本专利技术提供了供用于马铃薯栽培种E12的组织培养物的可再生细胞。在一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马铃薯栽培种E12的马铃薯块茎或块茎部分，其中以ATCC登录号No.PTA‑120372保藏了所述块茎的代表性样品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.05.02 US 61/818,7521.一种马铃薯栽培种E12的马铃薯块茎或块茎部分，其中以ATCC登录号No.PTA-
120372保藏了所述块茎的代表性样品。
2.一种马铃薯植物或其部分，所述马铃薯植物或其部分通过培育根据权利要求1所述的
块茎或所述块茎的部分而产生。
3.一种马铃薯植物，所述马铃薯植物具有根据权利要求2所述的植物的所有生理学和形
态学特性。
4.一种由根据权利要求2所述的植物产生的细胞的组织培养物，其中所述组织培养物的
所述细胞从植物部分产生，所述植物部分选自叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生
组织细胞、根、根尖、雌蕊、花药、花、茎和块茎。
5.一种从根据权利要求4所述的组织培养物再生的马铃薯植物，其中所述植物具有马铃
薯栽培种E12的所有生理学和形态学特性。
6.一种马铃薯种子，所述种子通过培养根据权利要求1所述的马铃薯块茎或所述块茎的
部分而产生。
7.一种马铃薯植物或其部分，所述马铃薯植物或其部分通过培养根据权利要求6所述的
种子而产生。
8.一种从根据权利要求7所述的马铃薯植物的组织培养物再生的马铃薯植物，其中所述
植物具有马铃薯栽培种E12的所有生理学和形态学特性。
9.一种产生马铃薯种子的方法，所述方法包括使两株马铃薯植物杂交并收获所得的马
铃薯种子，其中至少一株马铃薯植物为根据权利要求2所述的马铃薯植物。
10.一种产生马铃薯种子的方法，所述方法包括使两株马铃薯植物杂交并收获所得的马
铃薯种子，其中至少一株马铃薯植物为根据权利要求7所述的马铃薯植物。
11.一种马铃薯种子，所述马铃薯种子通过根据权利要求10所述的方法产生。
12.一种马铃薯植物或其部分，所述马铃薯植物或其部分通过培养根据权利要求11所述
的马铃薯种子而产生。
13.一种马铃薯种子，所述马铃薯种子从根据权利要求12所述的植物产生。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述马铃薯植物中的一者为转基因的并且另一者为
马铃薯栽培种E12。
15.根据权利要求10所述的方法，其中所述马铃薯植物中的一者为转基因的并且另一者

【专利技术属性】
技术研发人员：C·罗门思，T·威克斯，C·里克尔，
申请(专利权)人：杰尔辛普洛公司，
类型：发明
国别省市：美国;US